JP2011232605A - 多階調フォトマスク、多階調フォトマスクの製造方法、パターン転写方法及び多階調フォトマスクの使用方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】遮光部110は、半透光膜101、中間膜102、及び遮光膜103が透明基板100上にこの順に積層されてなり、半透光部115は、半透光膜101が透明基板100上に形成されてなり、透光部120は、透明基板100が露出してなり、遮光部110を構成する中間膜102の側部には、中間膜102が酸化されてなる変質部12が形成されている。
【選択図】図1
Description
以下に、本発明の第1の実施形態を、図1から図3を参照しながら説明する。図1は、本実施形態に係る多階調フォトマスク10の部分断面図である。図2は、多階調フォトマスク10を用いたパターン転写方法を示す断面図である。図3は、本実施形態に係る多階調フォトマスク10の製造工程のフロー図である。
図1に示す多階調フォトマスク10は、例えば液晶表示装置用のカラーフィルタ基板の製造等に用いられる。カラーフィルタ基板上には、セルギャップ(基板間距離)の保持のためや液晶分子の配向制御のため、高さの異なる突起部が形成される場合がある。突起部はフォトスペーサとも呼ばれ、例えばレジスト材等を用いてフォトリソグラフィ工程等により形成される。例えば多階調フォトマスク10のような構成を用いれば、フォトリソグラフィ工程数を削減しつつ、高さの異なるフォトスペーサを形成することが容易である。ただし、図1は多階調フォトマスクの積層構造を例示するものであり、実際のパターンは、これと同一とは限らない。
図2に、多階調フォトマスク10を用いたパターン転写工程によって、カラーフィルタ基板等の被転写体30に形成されるフォトスペーサ等のレジストパターン302pの部分断面図を例示する。レジストパターン302pは、被転写体30に形成されたポジ型レジスト膜302に多階調フォトマスク10を介して露光光を照射し、現像することにより形成される。被転写体30は、基板300と、基板300上に形成されたブラックマトリクスや赤色(R)、緑色(G)、青色(B)等からなる着色層等の任意の被加工層301と、を備えている。ポジ型レジスト膜302は被加工層301上に均一な厚さで予め形成されている。
続いて、本実施形態に係る多階調フォトマスク10の製造方法について、図3を参照しながら説明する。
まず、図3(a)に例示するように、透明基板100上に半透光膜101、エッチングストッパ膜102、遮光膜103がこの順に形成され、最上層に第1レジスト膜104が形成されたフォトマスクブランク10bを準備する。なお、第1レジスト膜104は、ポジ型フォトレジスト材料或いはネガ型フォトレジスト材料により構成することが可能である。以下の説明では、第1レジスト膜104がポジ型フォトレジスト材料より形成されているものとする。第1レジスト膜104は、例えばスリットコータやスピンコータ等を用いて形成することができる。なお、フォトマスクブランク10bを用意する際には、半透光部115等を透過する露光光の光透過率等が上述の条件を満たすように、各膜の材質及び厚さを選定する。
次に、フォトマスクブランク10bに対して、レーザ描画機等により描画を行い、第1レジスト膜104を感光させ、第1レジスト膜104に現像液を供給して現像を施し、遮光部110の形成予定領域を覆う第1レジストパターン104pを形成する。第1レジストパターン104pが形成された状態を、図3(b)に例示する。
次に、形成した第1レジストパターン104pをマスクとして、遮光膜103をエッチングして遮光膜パターン103pを形成する。遮光膜103のエッチングは、上述のクロム用エッチング液を、遮光膜103に供給して行うことが可能である。このとき、下地のエッチングストッパ膜102がエッチングストッパ層として機能する。
そして、第1レジストパターン104pを除去した後、遮光膜パターン103p及び露出した半透光膜101を有するフォトマスクブランク10b上の全面に、第2レジスト膜105を形成する。第1レジストパターン104pは、第1レジストパターン104pに剥離液等を接触させることで除去できる。第2レジスト膜105は、例えばスリットコータやスピンコータ等を用いて形成することができる。第2レジスト膜105が形成された状態を、図3(d)に例示する。
次に、レーザ描画機等により描画を行い、第2レジスト膜105を感光させ、第2レジスト膜105に現像液を供給して現像を施し、遮光部110の形成予定領域及び半透光部115の形成予定領域をそれぞれ覆う第2レジストパターン105pを形成する。第2レジストパターン105pが形成された状態を図3(e)に例示する。
続いて、形成した第2レジストパターン105pをマスクとして半透光膜101をエッチングして半透光膜パターン101pを形成するとともに、透明基板100を部分的に露出させて透光部120を形成する。半透光膜101のエッチングは、上述のクロム用エッチング液を、半透光膜101の露出した面に供給して行うことが可能である。第2エッチング工程が実施された状態を図3(f)に例示する。
そして、第2レジストパターン105pを除去する。第2レジストパターン105pは、第2レジストパターン105pに剥離液等を接触させることで除去できる。
次に、転写用パターンが形成されたフォトマスクブランク10bに、酸素雰囲気下で紫外線を照射して変質部12を形成する。変質部12が形成された状態を図3(g)に例示する。ここで、酸素雰囲気とは、酸素が存在する雰囲気であり、大気でもよい。
本実施形態によれば、以下に示す1つまたは複数の効果を奏する。
本形態のエッチングストッパ膜は、表面が露出する部分をもたず、このような膜に対しての変質処理は行われていなかったが、上層側にある膜パターンを保護する機能が有効に認められた。
続いて、本発明の第2の実施形態について説明をする。本実施形態においては、変質部12の形成手法が上記の実施形態と異なる。以下、図3を参照して上記の実施形態と異なる点について詳述する。
以上、本発明の実施形態を具体的に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
好ましくは、酸素、窒素等の含有されない金属シリサイド(MoSiなど)が好ましい。これは、ウェットエッチングが容易である一方で、耐薬性が弱く、リフトオフしやすいため、本発明の効果が顕著である。また、変質部12は、酸化物に限らず、窒化物により構成しても良い。
12 変質部
100 透明基板
101 半透光膜
102 エッチングストッパ膜
103 遮光膜
110 遮光部
115 半透光部
120 透光部
Claims (12)
- 遮光部、半透光部、及び透光部を含む転写用パターンが透明基板上に形成された多階調フォトマスクであって、
前記遮光部は、半透光膜、中間膜、及び遮光膜が前記透明基板上に積層されてなり、
前記半透光部は、前記半透光膜の表面が露出してなり、
前記透光部は、前記透明基板が露出してなり、
前記遮光部を構成する前記中間膜の側部には、前記中間膜が酸化された変質部が形成されている
ことを特徴とする多階調フォトマスク。 - 前記中間膜は金属シリサイドからなる
ことを特徴とする請求項1に記載の多階調フォトマスク。 - 前記中間膜がエッチングストッパ膜である
ことを特徴とする請求項1または2に記載の多階調フォトマスク。 - 前記転写用パターンは、線幅が2μm以下の遮光部を有する
ことを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の多階調フォトマスク。 - 遮光部、半透光部、及び透光部を含む転写用パターンを透明基板上に形成する多階調フォトマスクの製造方法であって、
半透光膜、中間膜、及び遮光膜が前記透明基板上に積層されたフォトマスクブランクを用意する工程と、
前記半透光膜と前記遮光膜と中間膜をそれぞれパターニングして、半透光膜、中間膜、及び遮光膜が前記透明基板上に積層されてなる前記遮光部と、前記半透光膜の表面が露出してなる前記半透光部と、前記透明基板が露出してなる前記透光部とを形成する工程と、
前記中間膜の側部に酸化処理を施して変質部を形成する工程と、
を有する
ことを特徴とする多階調フォトマスクの製造方法。 - 遮光部、半透光部、及び透光部を含む転写用パターンを透明基板上に形成する多階調フォトマスクの製造方法であって、
半透光膜、中間膜、遮光膜、及び第1レジスト膜が前記透明基板上に積層されたフォトマスクブランクを用意する工程と、
前記第1レジスト膜に描画および現像を施し、前記遮光部の形成予定領域を覆う第1レジストパターンを形成する工程と、
前記第1レジストパターンをマスクとして前記遮光膜及び前記中間膜をエッチングする第1エッチング工程と、
前記第1レジストパターンを除去したのち、前記第1エッチング工程の行われた前記フォトマスクブランク上に第2レジスト膜を形成する工程と、
前記第2レジスト膜に描画および現像を施し、前記遮光部の形成予定領域及び前記半透光部の形成予定領域を覆う第2レジストパターンを形成する工程と、
前記第2レジストパターンをマスクとして前記半透光膜をエッチングして前記透明基板を部分的に露出させる第2エッチング工程と、
前記第2レジストパターンを除去する工程と、
前記遮光部を構成する前記中間膜の側部に酸化処理を施して変質部を形成する工程と、を有する
ことを特徴とする多階調フォトマスクの製造方法。 - 前記変質部を形成する工程では、
前記転写用パターンを形成した前記フォトマスクブランクに酸素雰囲気下で紫外線を照射して前記中間膜の前記側部に酸化処理を施す
ことを特徴とする請求項5または6に記載の多階調フォトマスクの製造方法。 - 前記変質部を形成する工程では、
前記転写用パターンを形成した前記フォトマスクブランクを酸素雰囲気下で加熱して前記中間膜の前記側部に酸化処理を施す
ことを特徴とする請求項6または7に記載の多階調フォトマスクの製造方法。 - 前記中間膜は金属シリサイドからなる
ことを特徴とする請求項6から8のいずれかに記載の多階調フォトマスクの製造方法。 - 前記中間膜が、前記遮光膜及び前記半透光膜のエッチングに用いるエッチング液又はエッチングガスに対して耐性を有する
ことを特徴とする請求項6から9のいずれかに記載の多階調フォトマスクの製造方法。 - 請求項1から4のいずれかに記載の多階調フォトマスク、又は請求項5から10のいずれかに記載の製造方法による多階調フォトマスクを用いて、前記転写用パターンを転写する工程を有する
ことを特徴とするパターン転写方法。 - 請求項11に記載のパターン転写工程のあと、アルカリを含む薬液で前記多階調フォトマスクを洗浄する
ことを特徴とする多階調フォトマスクの使用方法。
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